Functional diversity of Niphargus (Amphipoda: Niphargidae) in the Dinarides

Premate, Ester (avtor), Fišer, Cene (mentor)

Functional diversity (FD) is a facet of biodiversity complementing taxonomic (TD) and phylogenetic (PD) diversity, which accounts for the diversity of organismal functions within ecosystems and is assessed using functional traits. Inclusion of FD in ecological, evolutionary, and conservation-related studies is ever-increasing, but our knowledge on functional traits and FD in groundwater remains limited. In this work, we explored FD in groundwater ecosystems of the Dinarides, a global subterranean biodiversity hotspot, using amphipods of the genus Niphargus as a model system. We reviewed and extended the current knowledge on morphological functional traits in Niphargus. We organized all available data in an openly available dataset, which represents the first such collection of functional trait data for amphipods and for groundwater taxa. We used this dataset as a basis for further studies of FD. We examined the evolution of functional traits in Niphargus and found that some of the traits evolve interdependently. This causes a lower FD within habitats than expected but preserves potential for further diversification of the genus. Next, we assessed spatial FD patterns in the western Balkans. We combined multiple facets (FD, PD, TD) and organizational levels (individual-level metrics, α- and β- diversity) and inferred the drivers of β diversity. The patterns of different facets were incongruent on both α- and β- levels. The dominant component of β diversity was replacement and the main driver of β diversity was geographic distance across all facets. Lastly, we evaluated current indirect protection of groundwater biodiversity in the region. We found that priority species and biodiversity hotspots are not adequately protected. Our results highlight the importance and informativeness of FD in groundwater research and holistic biodiversity assessments. This work provides the foundation for further usage of FD in groundwater ecology and conservation. We discuss potential future research directions, including extension of the functional trait dataset, inference of community assembly mechanisms, research on drivers of biodiversity patterns and potential usage of Niphargus in biomonitoring.

• Jezik: Angleški jezik
• Ključne besede: subterranean amphipods, groundwater ecosystems, functional traits, functional morphology, biodiversity, western Balkan
• Vrsta gradiva: Doktorsko delo/naloga
• Tipologija: 2.08 - Doktorska disertacija
• Organizacija: BF - Biotehniška fakulteta
• Založnik: [E. Premate]
• Leto izida: 2026
• PID: 20.500.12556/RUL-181338
• UDK: 595.380(234.422.1)(043.3)
• COBISS.SI-ID: 274125571
• Datum objave v RUL: 02.04.2026

Sekundarni jezik

• Jezik: Slovenski jezik
• Naslov: Funkcionalna pestrost slepih postranic (Amphipoda: Niphargidae) v Dinaridih

Izvleček

Funkcionalna pestrost (FD) je poleg taksonomske (TD) in filogenetske pestrosti (PD) eden od gradnikov biotske pestrosti. Odraža pestrost funkcij organizmov v ekosistemih in jo ovrednotimo z uporabo funkcionalnih znakov. Uporaba FD v ekoloških, evolucijskih in naravovarstvenih študijah narašča. Kljub temu je v ekosistemih podzemnih voda še vedno le malo znanega o funkcionalnih znakih in FD. V tem delu smo se osredotočili na FD v ekosistemih podzemnih voda na območju Dinaridov, svetovni vroči točki podzemne biotske pestrosti. Kot modelni sistem smo uporabili slepe postranice (rod Niphargus). Najprej smo pregledali in razširili obstoječe znanje o njihovih morfoloških funkcionalnih znakih. Vse razpoložljive podatke smo organizirali v podatkovno zbirko, ki je edina za katerokoli skupino postranic ali organizmov podzemnih voda in je predstavljala osnovo za naše nadaljnje študije. Testirali smo teorijo o evoluciji funkcionalnih znakov in ugotovili, da so nekateri znaki soodvisni. To povzroči nižjo FD znotraj habitatov glede na pričakovanja, vendar ohranja potencial za nadaljnjo diverzifikacijo. Nato smo analizirali prostorske vzorce FD na območju zahodnega Balkana. Združili smo več gradnikov (FD, PD, TD) in organizacijskih nivojev (nivo vrste, α- in β- pestrost) biotske pestrosti in raziskali dejavnike, ki vplivajo na vzorce β pestrosti. Vzorci različnih gradnikov niso sovpadali ne pri α-, niti pri β- pestrosti. Glavna komponenta β pestrosti pri vseh gradnikih je bilo nadomestilo, glavnik dejavnik, ki vpliva na vzorce, pa geografska razdalja. Ovrednotili smo varovanje podzemne pestrosti v regiji in ugotovili, da večina prioritetnih vrst in vročih točk pestrosti ne sovpada z zavarovanimi območji. Rezultati podpirajo pomembnost vključevanja FD v raziskave podzemnih voda in predstavljajo osnovo za nadaljnjo uporabo FD v ekoloških in varstvenih študijah. Predlagamo možne prihodnje raziskovalne usmeritve, vključno s širitvijo podatkovne zbirke, študij mehanizmov sestavljanja združb, prepoznavo dejavnikov, ki vplivajo na vzorce biotske pestrosti in možnost uporabe slepih postranic v biološkem monitoringu.

• Ključne besede: podzemne postranice, ekosistemi podzemnih voda, funkcionalni znaki, funkcionalna morfologija, biotska pestrost, zahodni Balkan